孫 蘭 李家春王燕 皇立衛(wèi)王麗 王振中
(1.江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 江蘇 淮安223003; 2.江蘇財(cái)經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 江蘇 淮安223003;3.江蘇省原子醫(yī)學(xué)研究所, 江蘇 無(wú)錫214063; 4.江蘇康緣藥業(yè)股份有限公司, 中藥制藥過(guò)程新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 江蘇 連云港222001)
盆腔炎性疾病是女性多發(fā)性疾病,主要由腹膜、子宮、卵巢等發(fā)生感染時(shí)所引起的炎癥總稱(chēng)[1]。由于定位不準(zhǔn)確,疾病播散不局限于一個(gè)器官,盆腔炎癥疾病很難診斷,延誤診治可能導(dǎo)致慢性盆腔痛、輸卵管卵巢膿腫、不孕癥等永久性后遺癥[2]。除了常規(guī)臨床和實(shí)驗(yàn)室檢查外,超聲檢查、磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)等成像技術(shù)也用以診斷盆腔炎癥疾?。?]。正電子發(fā)射斷層掃描術(shù)(positron emission tomography,PET)在腫瘤學(xué)、心臟病學(xué)和神經(jīng)病學(xué)中的廣泛應(yīng)用使其受到越來(lái)越多的關(guān)注[4?5]。18F?2?氟?2?脫氧?D?葡萄糖(18F?FDG)作為葡萄糖同系物,是MicroPET 診斷和治療癌癥、神經(jīng)疾病的標(biāo)準(zhǔn)放射性藥物[6?8]?;诨罨难仔约?xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取增加,18F?FDG 被開(kāi)發(fā)為炎癥疾病顯影的顯像劑[9]。
桂枝茯苓膠囊由桂枝、茯苓、牡丹皮、白芍和桃仁5 種藥材組成,處方源于《金匱要略》桂枝茯苓丸,具有活血化瘀、緩消癥塊的功效,主要用于盆腔炎性疾病、原發(fā)性痛經(jīng)和子宮肌瘤等疾病,臨床療效顯著[10?11]。本實(shí)驗(yàn)采用苯酚膠漿復(fù)制大鼠盆腔炎模型,采用MicroPET 技術(shù)觀察炎癥子宮對(duì)18F?FDG 的攝取水平,以此反映桂枝茯苓膠囊對(duì)模型大鼠盆腔炎的改善作用,為桂枝茯苓膠囊臨床治療盆腔炎性疾病提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1 動(dòng)物 SD 大鼠,雌性,體質(zhì)量180~220 g,購(gòu)自上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)SCXK(滬)2017?0005。大鼠分籠飼養(yǎng),飼養(yǎng)溫度20~24 ℃,相對(duì)濕度40%~70%,自由飲水,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用許可證號(hào)SYXK(蘇)2019?0025,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已通過(guò)江蘇省原子醫(yī)學(xué)研究所實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)(審查號(hào)jsinm?39)。
1.2 藥物 桂枝茯苓膠囊(江蘇康緣藥業(yè)股份有限公司);婦科千金片(株洲千金藥業(yè)股份有限公司)。
1.3 試劑 苯酚、乙醇(分析純)、甲醇(色譜純)、K2CO3、NaHCO3、水合氯醛(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);18F?FDG 前體(無(wú)錫市江原實(shí)業(yè)技貿(mào)有限公司);注射用水(江蘇四環(huán)生物股份有限公司)。腫瘤壞血因子α(TNF?α)、白細(xì)胞介素?1β(IL?1β)酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)試劑盒(美國(guó)eBioscience 公司)。
1.4 儀器 醫(yī)用回旋加速器(Sumitomo HM?7型,日立住友重機(jī)械建機(jī)起重機(jī)株式會(huì)社);18F?FDG 專(zhuān)用合成模塊(PET?FDG?IT?Ⅱ型,北京派特生物技術(shù)有限公司);麻醉機(jī)(Matrx VMR型,美國(guó)Matrx公司);MicroPET 掃描儀(Inveon型,德國(guó)Simens公司);γ 計(jì)數(shù)儀、Cyclone?磷屏成像系統(tǒng)(1470型、C431200型,美國(guó)Perkin Elmer 公司);活度計(jì)(CURIEMENTOR 3型,德國(guó)PTW 公司);電子天平(AS210型,德國(guó)Sartorius 公司);QMA 柱、C18柱固相萃取小柱(WAT023525 型、Sep?Pak型,美國(guó)Waters 公司)。
2.1 造模及給藥 60 只大鼠,參考文獻(xiàn)[12] 報(bào)道方法復(fù)制大鼠盆腔炎模型。用10% 水合氯醛350 mg/kg腹腔注射麻醉大鼠,腹部分別用碘伏和75%乙醇消毒,下腹部正中切口約2 cm,暴露子宮,由左側(cè)子宮向卵巢方向緩慢注入15% 苯酚膠漿0.1 mL(液化苯酚5 mL、黃蓍樹(shù)膠粉1 g、甘油2 mL 制成的混合液中加蒸餾水至33.3 mL,配制15%苯酚膠漿),分層關(guān)腹,消毒術(shù)區(qū)。大鼠隨機(jī)分為假手術(shù)組、模型組、桂枝茯苓膠囊組(0.558 g/kg)和婦科千金片組(1.525 g/kg),其中桂枝茯苓膠囊組、婦科千金片組各12只,假手術(shù)、模型組各18 只。造模4 周后開(kāi)始灌胃給藥,桂枝茯苓膠囊組、婦科千金片組給予相應(yīng)劑量藥物,假手術(shù)組、模型組給予0.5% CMC?Na 混懸液,容量均為10 mL/kg,每天1次,連續(xù)給藥28 d。
2.2 子宮組織病理形態(tài)觀察 給藥28 d后,脫頸椎處死動(dòng)物,各組大鼠子宮組織放射自顯影、18F?FDG MicroPET 測(cè)定結(jié)束后,取子宮固定于10%甲醛溶液,脫水,石臘包埋,切片經(jīng)HE 染色,光學(xué)顯微鏡觀察(1)子宮內(nèi)膜及固有層腺體上皮細(xì)胞有無(wú)變性壞死,(2)子宮內(nèi)膜有無(wú)充血水腫及炎細(xì)胞浸潤(rùn),(3)子宮肌層有無(wú)炎細(xì)胞浸潤(rùn)。根據(jù)無(wú)明顯病變、輕度病變、中度病變、重度病變分別記為0 分、1 分、2 分、3分,計(jì)算各組平均分值,分值越高表明盆腔炎性病變程度越嚴(yán)重。
2.3 ELISA 法檢測(cè)血清IL?1β、TNF?α 水平 給藥第14、28天,各組大鼠脫頸椎處死前,眼眶靜脈層采血1.5 mL 于未加抗凝劑EP 管中,3 000 r/min離心15 min,取上層血清,按試劑盒說(shuō)明書(shū)檢測(cè)IL?1β、TNF?α 水平。
2.4 放射自顯影檢測(cè) 給藥前假手術(shù)組、模型組各取6 只大鼠,給藥后第14天,各組取6 只大鼠通過(guò)尾靜脈注射11.1 MBq(0.3 mCi)18F?FDG,1 h后脫頸椎處死所有大鼠,取出每只大鼠兩側(cè)子宮并固定在顯微鏡玻片上,分別將解剖后的子宮進(jìn)行磷屏顯像放射自顯影,使用OptiQuant 軟件對(duì)放射自顯影圖像進(jìn)行定量,分析18F?FDG 攝取情況,計(jì)算各組攝取相對(duì)值,公式為攝取相對(duì)值=左側(cè)子宮攝?。覀?cè)子宮攝取。
2.5 γ 計(jì)數(shù) 各組大鼠子宮完成放射自顯影檢測(cè)后,利用γ 計(jì)數(shù)儀檢測(cè)每只大鼠兩側(cè)子宮γ 計(jì)數(shù)。
2.618F?FDG MicroPET 檢測(cè) 各組大鼠給藥第28天,禁食8 h,用異氟醚麻醉大鼠,并通過(guò)插管注射11.1 MBq(0.3 mCi)18F?FDG,1 h 后將大鼠俯臥在掃描儀內(nèi)掃描。在各組大鼠子宮上繪制感興趣區(qū)域(ROI),并計(jì)算ROI 中的平均標(biāo)準(zhǔn)攝取值(SUV mean,%ID/g)。
2.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 通過(guò)Graphpad Prism5.0 軟件進(jìn)行處理,數(shù)據(jù)以()表示,多組間比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用t檢驗(yàn)。P<0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3.1 桂枝茯苓膠囊對(duì)盆腔炎大鼠子宮組織病理形態(tài)的影響 假手術(shù)組子宮組織結(jié)構(gòu)正常;與假手術(shù)組比較,模型組大鼠子宮組織病理綜合評(píng)分升高(P<0.01),子宮壁有炎性細(xì)胞浸潤(rùn),內(nèi)膜水腫、充血明顯;與模型組比較,桂枝茯苓膠囊組和婦科千金片組大鼠子宮病理綜合評(píng)分降低(P<0.01),內(nèi)膜充血水腫、炎性細(xì)胞浸潤(rùn)等病理?yè)p傷程度明顯減輕,見(jiàn)圖1。
圖1 桂枝茯苓膠囊對(duì)大鼠子宮組織病理形態(tài)(A)及綜合評(píng)分(B)的影響(,n=6)Fig.1 Effects of Guizhi Fuling Capsules on histopathological morphology(A)and comprehensive scores(B)of rat uterus tissue(,n=6)
3.2 桂枝茯苓膠囊對(duì)盆腔炎大鼠血清IL?1β、TNF?α 水平的影響 與假手術(shù)組比較,模型組大鼠血清IL?1β、TNF?α 水平升高(P<0.01);給藥第14、28天,與模型組比較,桂枝茯苓膠囊組和婦科千金片組大鼠血清IL?1β、TNF?α 水平均降低(P<0.05,P<0.01),見(jiàn)表1。
表1 桂枝茯苓膠囊對(duì)大鼠血清IL?1β、TNF?α 水平的影響(pg/mL,,n=6)Tab.1 Effects of Guizhi Fuling Capsules on rat serum IL?1β and TNF?α levels(pg/mL,,n=6)
表1 桂枝茯苓膠囊對(duì)大鼠血清IL?1β、TNF?α 水平的影響(pg/mL,,n=6)Tab.1 Effects of Guizhi Fuling Capsules on rat serum IL?1β and TNF?α levels(pg/mL,,n=6)
注:與假手術(shù)組比較,##P<0.01;與模型組比較,?P<0.05,??P<0.01。
3.3 桂枝茯苓膠囊對(duì)盆腔炎大鼠子宮自顯影的影響 如圖2 所示,給藥前,與假手術(shù)組比較,模型組大鼠攝取相對(duì)值升高(P<0.01),表明盆腔炎模型建立成功的。如圖3 所示,給藥第14天,與模型組比較,桂枝茯苓膠囊組和婦科千金片組大鼠子宮攝取相對(duì)值降低(P<0.05)。
圖2 各組大鼠子宮自顯影(A)及攝取相對(duì)值(B)(,n=6)Fig.2 Uterine autoradiography(A)and relative uptake value(B)of rats in each group(,n=6)
圖3 桂枝茯苓膠囊對(duì)大鼠子宮自顯影的影響(,n=6)Fig.3 Effects of Guizhi Fuling Capsules on rat uterine autoradiography(,n=6)
3.4 桂枝茯苓膠囊對(duì)盆腔炎大鼠子宮γ 計(jì)數(shù)的影響 給藥前及給藥第14天,模型組大鼠左側(cè)子宮每分鐘放射性活性高于假手術(shù)組(P<0.01),見(jiàn)圖4A。給藥第14天,與模型組比較,桂枝茯苓膠囊組和婦科千金片組大鼠左側(cè)子宮每分鐘放射性活性降低(P<0.01),見(jiàn)圖4B。
圖4 各組大鼠子宮γ 計(jì)數(shù)比較(,n=6)Fig.4 Comparison of γ?count in rat uterus of each group(,n=6)
3.5 桂枝茯苓膠囊對(duì)盆腔炎大鼠子宮18F?FDG MicroPET 掃描的影響 模型組大鼠雙側(cè)子宮MicroPET 掃描圖像的ROI 分析顯示放射性攝取存在顯著差異,左側(cè)子宮為(2.672±0.095)%ID/g,而右側(cè)子宮為(1.779±0.486)% ID/g,模型組左側(cè)子宮攝取值高于假手術(shù)組(P<0.01);與模型組比較,給藥28 d后,桂枝茯苓膠囊組和婦科千金片組大鼠左側(cè)子宮放射性攝取值均降低(P<0.01),見(jiàn)圖5。
圖5 桂枝茯苓膠囊對(duì)大鼠子宮18F?FDG MicroPET 掃描的影響(,n=6)Fig.5 Effects of Guizhi Fuling Capsules on rat uterus revealed by 18F?FDG MicroPET scanning(,n=6)
盆腔炎性疾病主要包括盆腔腹膜炎、子宮內(nèi)膜炎等,如治療不徹底,常會(huì)引起慢性盆腔痛、輸卵管妊娠等并發(fā)癥,給患者的身心健康帶來(lái)嚴(yán)重危害[13]。中醫(yī)認(rèn)為血瘀是盆腔炎性疾病主要病機(jī),歸為“不孕”“婦人腹痛”等范疇[14]。桂枝茯苓膠囊是臨床治療婦科血瘀證的經(jīng)典方劑,由桂枝、茯苓、牡丹皮、桃仁、白芍組成,具有活血調(diào)經(jīng)、化瘀消癥功能,臨床上用于治療痛經(jīng)、盆腔炎、子宮肌瘤等疾病[15]?,F(xiàn)代藥理研究表明,桂枝茯苓膠囊具有抑制子宮平滑肌收縮、抑制炎癥因子、調(diào)節(jié)免疫、改善微循環(huán)等作用[16]。為了進(jìn)一步驗(yàn)證桂枝茯苓膠囊對(duì)盆腔炎性疾病抗炎作用,本研究采用苯酚膠漿復(fù)制大鼠盆腔炎模型。病理結(jié)果表明,模型組大鼠子宮壁有炎性細(xì)胞浸潤(rùn),內(nèi)膜水腫、充血明顯;桂枝茯苓膠囊組大鼠內(nèi)膜充血水腫、炎性細(xì)胞浸潤(rùn)等病理?yè)p傷程度明顯減輕,子宮病理綜合評(píng)分降低,結(jié)果提示,桂枝茯苓膠囊對(duì)盆腔炎模型大鼠具有抗炎作用。
IL?1β、TNF?α 是主要促炎細(xì)胞因子,在炎癥早期階段,體內(nèi)TNF?α 水平升高,激活淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等向病變部分遷移,進(jìn)而促進(jìn)IL?1β、IL?6 等多種炎性因子的合成釋放[17]。IL?1β 是體內(nèi)重要的炎性介質(zhì),是促進(jìn)體內(nèi)白細(xì)胞浸潤(rùn)的主要細(xì)胞因子[18]。研究顯示,桂枝茯苓膠囊通過(guò)降低TNF?α、IL?2 水平以發(fā)揮治療盆腔炎性疾病的作用[19?20]。牡丹皮、白芍中丹皮酚具有鎮(zhèn)痛、抗炎作用,可以降低子宮內(nèi)膜異位癥大鼠血清中IL?6、IL?1β 細(xì)胞因子水平[21];桃仁中苦杏仁苷通過(guò)抑制一氧化氮合酶的表達(dá),發(fā)揮抗炎作用可有效緩解炎性痛[22];茯苓中齊墩果酸通過(guò)調(diào)節(jié)MAPK 信號(hào)通路抑制巨噬細(xì)胞炎性因子的表達(dá)[23]。本研究結(jié)果顯示,模型組大鼠血清IL?1β、TNF?α 水平升高;桂枝茯苓膠囊干預(yù)后,血清IL?1β、TNF?α 水平降低,結(jié)果提示,桂枝茯苓膠囊能夠減輕大鼠盆腔炎癥反應(yīng),與前述文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果相符。
應(yīng)用MicroPET 技術(shù)評(píng)價(jià)桂枝茯苓膠囊治療盆腔炎性疾病的研究較少報(bào)道,18F?FDG 是MicroPET技術(shù)常用的炎癥診斷顯像劑[24?25]。當(dāng)有炎癥反應(yīng)時(shí),機(jī)體炎癥細(xì)胞,如巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等代謝增強(qiáng),攝取葡萄糖相應(yīng)增加,通過(guò)MicroPET 技術(shù)可觀察病變部位對(duì)葡萄糖的攝取量差異來(lái)診斷機(jī)體炎癥疾病發(fā)展的嚴(yán)重程度,攝取值越高,提示炎癥越嚴(yán)重[26?27]。研究結(jié)果表明,模型組左側(cè)子宮攝取值高于假手術(shù)組(P<0.01);桂枝茯苓膠囊給藥28 d后,大鼠左側(cè)子宮放射性攝取值均降低(P<0.01)。結(jié)果提示,桂枝茯苓膠囊對(duì)盆腔炎模型大鼠子宮炎癥具有一定的保護(hù)作用。
綜上所述,本研究成功地復(fù)制了大鼠盆腔炎模型,并使用放射自顯影、γ 計(jì)數(shù)和MicroPET 方法評(píng)價(jià)了桂枝茯苓膠囊的抗炎作用,結(jié)合桂枝茯苓膠囊對(duì)盆腔炎模型大鼠子宮組織病理及炎性因子IL?1β、TNF?α 的影響,18F?FDG MicroPET 技術(shù)能有效評(píng)價(jià)桂枝茯苓膠囊對(duì)盆腔炎模型大鼠子宮損傷的改善作用。